Radiofrekvenční (RF) Záření

(Obsahuje RF od vysílací antény, přenosné rádiové systémy, mikrovlnné antény, satelitní a radarové)
Kelly Klasické, Certifikovaný Lékařský Fyzik,

Elektromagnetické záření se skládá z vlny elektrické a magnetické energie pohybující se společně (to znamená, že vyzařující) vesmírem rychlostí světla. Dohromady jsou všechny formy elektromagnetické energie označovány jako elektromagnetické spektrum. Rádiové vlny a mikrovlny vyzařované vysílacími anténami jsou jednou z forem elektromagnetické energie., Často termín elektromagnetické pole nebo radiofrekvenční (RF) pole mohou být použity k označení přítomnosti elektromagnetické nebo RF energie.

RF pole má elektrickou a magnetickou složku (elektrické pole a magnetické pole), a to je často vhodné vyjádřit intenzitu RF prostředí v daném místě, pokud jde o jednotky specifické pro každou komponentu. Například, jednotka „voltů na metr“ (V/m) se používá k měření síly elektrického pole, a jednotky „ampér na metr“ (A/m) se používá pro vyjádření síly magnetického pole.,

RF vlny mohou být charakterizovány vlnovou délkou a frekvencí. Vlnová délka je vzdálenost, na které se vztahuje jeden kompletní cyklus elektromagnetické vlny, zatímco frekvence je počet elektromagnetické vlny procházející daným bodem za jednu sekundu. Frekvence RF signálu je obvykle vyjádřena z hlediska jednotky zvané hertz (Hz). Jedna Hz se rovná jednomu cyklu za sekundu. Jeden megahertz (MHz) se rovná jednomu milionu cyklů za sekundu. Různé formy elektromagnetické energie jsou roztříděny podle jejich vlnových délek a frekvencí., RF část elektromagnetického spektra je obecně definována jako ta část spektra, kde elektromagnetické vlny mají frekvence v rozmezí od asi 3 khz (3 kHz) až 300 ghz (300 GHz).
pravděpodobně nejdůležitější využití pro RF energie je v poskytování telekomunikačních služeb. Rozhlasové a televizní vysílání, mobilní telefony, vysílačky pro policii a požární oddělení, amatérské rádio, mikrovlnná trouba point-to-point spojení, a satelitní komunikace jsou jen některé z mnoha telekomunikačních aplikací., Mikrovlnné trouby jsou dobrým příkladem nekomunikačního využití RF energie. Další důležité nekomunikační využití RF energie jsou radar a pro průmyslové vytápění a utěsnění. Radar je cenný nástroj používaný v mnoha aplikacích od vymáhání dopravy po řízení letového provozu a vojenské aplikace. Průmyslové ohřívače a tmely vytvářejí RF záření, které rychle ohřívá zpracovávaný materiál stejným způsobem, jakým mikrovlnná trouba vaří jídlo., Tato zařízení mají mnoho využití v průmyslu, včetně lisování plastů, lepení výrobků ze dřeva, těsnění položky, jako jsou boty a kabelky, a zpracování potravin.

množství použité k měření toho, kolik RF energie je skutečně absorbováno v těle, se nazývá specifická míra absorpce (SAR). Obvykle se vyjadřuje v jednotkách wattů na kilogram (W/kg) nebo miliwattů na gram (mW/g)., V případě, že celé tělo expozice, stojí dospělého člověka může absorbovat VYSOKOFREKVENČNÍ energie maximální rychlostí, když je frekvence RF záření je v rozsahu cca 80 a 100 MHz, což znamená, že celé tělo SAR je v maximální za těchto podmínek (rezonance). Kvůli tomuto rezonančnímu jevu jsou bezpečnostní normy RF pro tyto frekvence obecně nejvíce omezující.

biologické účinky, které jsou výsledkem zahřívání tkáně RF energií, jsou často označovány jako“ tepelné “ účinky., Již mnoho let je známo, že vystavení velmi vysokým hladinám RF záření může být škodlivé kvůli schopnosti RF energie rychle ohřívat biologickou tkáň. To je princip, kterým mikrovlnné trouby vaří jídlo. Poškození tkáně u lidí může nastat při vystavení vysokým hladinám RF kvůli neschopnosti těla vyrovnat se s nadměrným teplem, které by mohlo být generováno, nebo rozptýlit. Dvě oblasti těla, oči a varlata, jsou obzvláště citlivé na vysokofrekvenční ohřev kvůli relativnímu nedostatku dostupného průtoku krve k rozptýlení nadměrného tepelného zatížení., Při relativně nízkých úrovních expozice RF záření, tedy hladinách nižších než ty, které by způsobily významné zahřívání, jsou důkazy o škodlivých biologických účincích nejednoznačné a neprokázané. Tyto účinky byly někdy označovány jako“ netermální “ účinky. Obecně se souhlasí s tím, že je zapotřebí dalšího výzkumu k určení účinků a jejich případného významu pro lidské zdraví.,

obecně platí, nicméně, studie ukázaly, že životní úrovně RF energie běžně setkali s širokou veřejností jsou obvykle hluboko pod úrovní potřebné k výrobě významné vytápění a zvýšení tělesné teploty. Mohou však nastat situace, zejména prostředí na pracovišti v blízkosti vysoce výkonných zdrojů RF, kde by mohly být překročeny doporučené limity pro bezpečné vystavení lidských bytostí RF energii. V takových případech mohou být nezbytná omezující opatření nebo opatření k zajištění bezpečného používání RF energie.,

některé studie také zkoumaly možnost vazby mezi expozicí RF a mikrovlnnou troubou a rakovinou. Dosavadní výsledky byly neprůkazné. Zatímco některé experimentální údaje naznačují možnou souvislost mezi expozicí a vzniku nádorů u zvířat vystavených se za určitých specifických podmínek, výsledky nebyly replikovány samostatně. Ve skutečnosti jiné studie nenalezly důkazy o příčinné souvislosti s rakovinou nebo jakýmkoli souvisejícím stavem. Další výzkum probíhá v několika laboratořích, které pomáhají vyřešit tuto otázku.,

V roce 1996, Světová Zdravotnická Organizace (WHO) stanovila program s názvem International EMF Project, který je navržen tak, aby přezkoumání vědecké literatury týkající se biologických účinků elektromagnetických polí, identifikovat mezery ve znalostech o takové účinky, doporučujeme potřeby výzkumu, a usilovat o mezinárodní řešení zdravotních problémů za použití RF technologie. WHO udržuje webovou stránku, která poskytuje rozsáhlé informace o tomto projektu ao biologických účincích a výzkumu RF.,

různé organizace a země vyvinuly standardy expozice pro RF energii. Tyto normy doporučují bezpečnou úroveň expozice jak pro širokou veřejnost, tak pro pracovníky. Ve Spojených státech federální komunikační komise (FCC) přijala a použila uznávané bezpečnostní pokyny pro hodnocení expozice RF v oblasti životního prostředí od roku 1985., Federální zdravotních a bezpečnostních agentur-jako je Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), Národní Institut pro Bezpečnost a Zdraví (NIOSH) a Bezpečnosti práce a Zdraví Administration (OSHA)-byly také zapojeny do sledování a zkoumání otázek souvisejících s RF expozice.,

FCC pokyny pro expozici RADIOFREKVENČNÍM polím byly odvozeny od doporučení dvou odborných organizací, Národní Rada pro Radiační Ochranu a Měření (NCRP) a Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Odborní vědci a inženýři vyvinuli jak kritéria expozice NCRP, tak standard IEEE po rozsáhlých recenzích vědecké literatury týkající se biologických účinků RF. Pokyny pro expozici jsou založeny na prahových hodnotách známých nežádoucích účinků a zahrnují odpovídající bezpečnostní rozpětí., Mnoho zemí v Evropě i jinde používá pokyny pro expozici vyvinuté mezinárodní komisí pro Neionizační radiační ochranu (ICNIRP). Bezpečnostní limity ICNIRP jsou obecně podobné limitům NCRP a IEEE, až na několik výjimek.

NCRP, IEEE, a ICNIRP pokyny pro expozici státu prahovou úroveň, při které škodlivé biologické účinky se mohou vyskytnout, a hodnoty pro maximální přípustné expozice (MPE) doporučeno pro elektrické a magnetického pole a hustotu výkonu v obou dokumentech založených na této prahové úrovně., Prahová hodnota je hodnota SAR pro celé tělo 4 watty na kilogram (4 W/kg). Nejvíce omezující limity expozice celého těla jsou ve frekvenčním rozsahu 30-300 MHz, kde je RF energie absorbována nejúčinněji, když je celé tělo vystaveno. U zařízení, která vystavují pouze část těla, jako jsou mobilní telefony, jsou specifikovány různé limity expozice.,

Hlavní RF vysílací zařízení pod pravomoc FCC-jako je rozhlasové a televizní vysílání stanic, družicových pozemských stanic, experimentální rozhlasové stanice, a některé buněčné, KS, a stránkovací zařízení-jsou povinni podrobit rutinní hodnocení pro RF souladu kdykoli je podána žádost FCC pro výstavbu nebo změnu vysílací zařízení nebo prodloužení licence., Nedodržení pokynů pro RF expozici FCC by mohlo vést k přípravě formálního hodnocení životního prostředí, možného Prohlášení o dopadu na životní prostředí a případnému zamítnutí žádosti.

vysílací antény
rozhlasové a televizní vysílací stanice přenášejí své signály prostřednictvím RF elektromagnetických vln. Vysílací stanice vysílají na různých frekvencích RF, v závislosti na kanálu, v rozmezí od asi 550 kHz pro AM rádio až po asi 800 MHz pro některé televizní stanice UHF. Frekvence pro FM rádio a VHF televizi leží mezi těmito dvěma extrémy., Provozní výkon může být jen několik set wattů pro některé rozhlasové stanice nebo až miliony wattů pro určité televizní stanice. Některé z těchto signálů mohou být významným zdrojem RF energie v místním prostředí a FCC vyžaduje, aby vysílací stanice předložily důkazy o souladu s pokyny fcc RF.,
množství RF energie, na které veřejnost či pracovníci mohou být vystaveni v důsledku vysílání antény závisí na několika faktorech, včetně typu stanice, konstrukce, charakteristiky antény používány, síla přenášená do antény, výška antény a vzdálenosti od antény. Vzhledem k tomu, že energie na některých frekvencích je absorbována lidským tělem snadněji než energie na jiných frekvencích, je důležitá frekvence přenášeného signálu i jeho intenzita.,

přístup veřejnosti k anténám vysílání je obvykle omezen, takže jednotlivci nemohou být vystaveni polím na vysoké úrovni, která by mohla existovat v blízkosti antén. Měření provedených komisí FCC, EPA a dalších ukázaly, že okolní RF úrovně radiace v obydlených oblastech v blízkosti vysílacích zařízení jsou obvykle hluboko pod úrovní expozice doporučené podle stávajících norem a směrnic. Pracovníci údržby antény jsou občas povinni vylézt anténní struktury pro takové účely, jako je malování, opravy nebo výměna majáku., Jak EPA a OSHA oznámila, že v těchto případech je možné, aby pracovník vystaven vysoké úrovně RF energie pokud je práce prováděna na aktivní věži nebo v oblasti bezprostředně obklopující vyzařující antény. Proto je třeba přijmout opatření, aby se zajistilo, že pracovníci údržby nebudou vystaveni nebezpečným RF polím.

Přenosné Rádiové Systémy
„Země-mobile“ komunikace patří různé komunikační systémy, které vyžadují použití přenosných a mobilních RF vysílací zdrojů. Tyto systémy pracují v úzkých frekvenčních pásmech mezi asi 30 a 1000 MHz., Rádiové systémy používané policejními a hasičskými sbory, rádiovými stránkovacími službami a obchodním rádiem jsou několika příklady těchto komunikačních systémů. S pozemními mobilními systémy jsou v podstatě spojeny tři typy RF vysílačů: vysílače základnových stanic, vysílače namontované na vozidle a ruční vysílače. Antény používané pro tyto různé vysílače jsou přizpůsobeny pro svůj specifický účel., Například anténa základnové stanice musí vyzařovat svůj signál na relativně velkou plochu, a proto musí její vysílač obecně používat vyšší úrovně výkonu než vysílač namontovaný na vozidle nebo ruční rádiový vysílač. I když tyto základnové stanice, antény obvykle pracují s vyšší úrovní výkonu, než jiné druhy pozemků-mobilní antény, které jsou běžně nepřístupné veřejnosti, protože musí být namontován na značné výšky nad zemí zajistit dostatečné pokrytí signálem. Také mnoho z těchto antén vysílá pouze přerušovaně., Z těchto důvodů se tyto antény základnových stanic obecně netýkají možného nebezpečného vystavení veřejnosti RF záření. Studie na střešních místech ukázaly, že vysoce výkonné pagingové antény mohou zvýšit potenciál expozice pracovníkům nebo jiným osobám s přístupem na taková místa, například personál údržby. Vysílací úrovně výkonu pro pozemní mobilní antény namontované na vozidle jsou obecně menší než úrovně používané anténami základnových stanic, ale vyšší než úrovně používané pro ruční jednotky.,

ruční přenosná rádia, jako jsou vysílačky, jsou nízkoenergetická zařízení používaná k přenosu a přijímání zpráv na relativně krátké vzdálenosti. Vzhledem k nízkým úrovním výkonu, přerušovanosti těchto přenosů a skutečnosti, že tato rádia jsou držena mimo hlavu, by neměla vystavovat uživatele RF energii přesahující bezpečné limity. FCC proto nevyžaduje rutinní dokumentaci dodržování bezpečnostních limitů pro dvoucestná rádia typu push-to-talk.,

Mikrovlnné Antény
Point-to-Point mikrovlnné antény vysílat a přijímat mikrovlnné signály přes relativně krátké vzdálenosti (od několika desetin míle do 30 mil nebo více). Tyto antény mají obvykle obdélníkový nebo kruhový tvar a obvykle se nacházejí namontované na nosné věži, na střechách, po stranách budov nebo na podobných konstrukcích, které poskytují jasné a nerušené cesty mezi oběma konci přenosové cesty nebo spojení., Tyto antény mají různé využití, jako je přenos hlasových a datových zpráv a slouží jako spojení mezi vysílacími nebo kabelovými televizními ateliéry a vysílacími anténami. RF signály z antény cestování do přímého paprsku od vysílací antény k přijímací anténě, a rozptyl mikrovlnné energie mimo poměrně úzký paprsek je minimální nebo nevýznamné. Kromě toho tyto antény vysílají pomocí velmi nízkých úrovní výkonu, obvykle v řádu několika wattů nebo méně., Měření ukázala, že hustoty přízemního výkonu v důsledku mikrovlnných směrových antén jsou obvykle tisíckrát nebo více pod doporučenými bezpečnostními limity. Navíc, jako přidaná bezpečnostní rezerva, mikrovlnná věž místa jsou obvykle nepřístupné pro širokou veřejnost. Významné expozice z těchto antén by se mohly objevit pouze v nepravděpodobném případě, že by jednotlivec měl po určitou dobu stát přímo před anténou a velmi blízko k anténě.,

Satelitní Systémy
Pozemní antény pro satelitní komunikaci na zemi jsou obvykle parabolické „jídlo“ antény, některé tak velké, jako 10 až 30 metrů v průměru, které se používají k přenosu (uplinky) nebo příjem (směr k terminálům) mikrovlnné signály do nebo z družic na oběžné dráze kolem země. Satelity přijímají signály, které jim vyzařují, a zase přenášejí signály zpět na zemskou přijímací stanici. Tyto signály umožňují poskytování různých komunikačních služeb, včetně dálkové telefonní služby., Některé satelitní pozemských stanic antény jsou použity pouze přijímat signály RF (který je, stejně jako střešní televizní anténa na pobytu), protože nemají přenášet, RF expozice není problém. Vzhledem k delším vzdálenostem jsou úrovně výkonu používané k přenosu těchto signálů relativně velké ve srovnání například s úrovněmi používanými výše uvedenými mikrovlnnými anténami. Nicméně, stejně jako u mikrovlnných antén, paprsky používané pro přenos signálů Země-družice jsou koncentrované a vysoce směrové, podobné paprsku z baterky., Kromě toho by byl veřejný přístup obvykle omezen na stanovištích, kde by se úrovně expozice mohly přiblížit nebo překročit bezpečné limity.

radarové systémy
radarové systémy detekují přítomnost, směr nebo rozsah letadel, lodí nebo jiných pohyblivých objektů. Toho je dosaženo vysíláním impulsů vysokofrekvenčních elektromagnetických polí (EMF). Radarové systémy obvykle pracují na radiofrekvencích mezi 300 megahertzy (MHz) a 15 gigahertzy (GHz). Vynalezeno před 60 lety, radarové systémy byly široce používány pro navigaci, letectví, národní obranu a předpovědi počasí., Lidé, kteří žijí nebo běžně pracují kolem radaru, vyjádřili obavy z dlouhodobých nepříznivých účinků těchto systémů na zdraví, včetně rakoviny, reprodukční poruchy, katarakty a nežádoucích účinků pro děti. Je důležité rozlišovat mezi vnímanými a skutečnými nebezpečími, která radar představuje, a pochopit zdůvodnění stávajících mezinárodních norem a ochranných opatření, která se dnes používají.

výkon, který radarové systémy emitují, se pohybuje od několika miliwattů (policejní radar pro řízení provozu) po mnoho kilowattů (radary pro sledování velkého prostoru)., Nicméně, řada faktorů výrazně snížit lidské expozice RF generované radarové systémy, často tím faktorem nejméně 100:

• Radarové systémy poslat elektromagnetické vlny v pulzech a ne nepřetržitě. Díky tomu je průměrný výkon emitovaný mnohem nižší než špičkový pulzní výkon. radary
• jsou směrové a RF energie, kterou generují, je obsažena v nosnících, které jsou velmi úzké a připomínají paprsek reflektoru. Hladiny RF mimo hlavní paprsek rychle klesají. Ve většině případů jsou tyto úrovně tisíckrát nižší než u dálkového světla.,
• mnoho radarů má antény, které se nepřetržitě otáčejí nebo mění svou výšku kývavým pohybem, čímž neustále mění směr paprsku.
• oblasti, kde může dojít k nebezpečné lidské expozici, jsou obvykle nepřístupné neoprávněnému personálu.

kromě informací uvedených v tomto dokumentu existují další zdroje informací o RF energii a zdravotních účincích. Některé Státy udržovat neionizujícím záření programy nebo alespoň nějaké zkušenosti v této oblasti, obvykle v oddělení veřejného zdraví nebo životního prostředí kontrolu., V následující tabulce jsou uvedeny některé reprezentativní internetové stránky, které poskytují informace o tomto tématu. Společnost Health Physics Society neschvaluje ani neověřuje přesnost jakýchkoli informací poskytovaných na těchto stránkách. Jsou poskytovány pouze pro informaci.

• Bioelectromagnetics Společnosti
• AMERICKÉ Ministerstvo Obrany
• Evropské BioElectromagnetics Sdružení
• Federal Communications Commission
• USA pro Potraviny a Léčiva
• ICNIRP (Europe)
• IEEE
• Mikrovlnná trouba Zprávy
• J., Frézka, Medical College of Wisconsin
• Národní Rady o Ochraně proti Záření & Měření
• UK Health Protection Agency Radiační Ochrany Oddělení
• USA OSHA
• Bezdrátové Průmyslu (ČOI)
• Zdraví Kanada, RF stránku
• Světová Zdravotnická Organizace (WHO)